ボイルの法則

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ボイルの法則: Boyle's law[1])とは、温度が一定のとき、理想気体体積圧力に反比例することを示した法則で、ロバート・ボイルが、1661年に示した[1]。気体の体積をV 、圧力をP 、正の定数をk とすると、この法則は以下の式により表される。

V=\frac{k}{P}

この式を変形させると理想気体の体積と圧力の積は一定ということができる[1]

PV=k \,

すなわち、温度が同一な二つの状態A、Bについて、次の関係が成り立つ。

P_AV_A=P_BV_B \,

ただし実在気体の体積とこの法則で計算される体積との間にはわずかながら差ができる。これは理想気体ではその分子自身の大きさや分子間力がないものとして考えているが、実在気体ではそれらの影響が完全には無視できないからである。またボイルの法則では、気体は温度一定で圧力を上げればいくらでも体積が小さくなることを示しているが、実際にはそのようなことはありえない。なぜならある程度の圧力を超えると気体は液化(もしくは昇華して固化)し始め、さらに圧力を増加させると最後には全て液体(または固体)になってしまい、もはや気体の性質を持たないからである。このように、実在気体についてのボイルの法則は、圧力が 0 に近い領域において成り立つ、極限法則の一つである[1]

脚注[編集]

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  1. ^ a b c d Atkins, P. W. 『アトキンス物理化学』上、千原秀昭・中村亘男訳、東京化学同人2001年、第6版、18-19頁。ISBN 4-8079-0529-5

文献[編集]

  • Boyle, Robert、1662、『New Experiments Physico-Mechanical, Touching the Air: Whereunto is Added A Defence of the Authors Explication of the Experiments, Against the Obiections of Franciscus Linus and Thomas Hobbes』オックスフォード市、H. Hall for T. Robinson、OCLC 7490728
  • Power, Henry、1663、『Experimental Philosophy, in three Books: containing New Experiments, Microsopical, Mercurial, Magnetical. With some Deductions, and Probable Hypotheses, raised from them, in Avouchment and Illustration of the now famous Atomical Hypothesis』ロンドン市、New Hall near Hallifax、刻字1661年8月1日刊、実刊行1663年、1664年刊、NCID BA14200941 NCID BB1113613X

関連項目[編集]